В ранней Вселенной обнаружена самая примитивная по химическому составу галактика

При исследовании ультратусклой галактики, существовавшей 13 миллиардов лет назад, международная группа астрономов обнаружила в ней рекордно низкую концентрацию кислорода и доминирующее гало тёмной материи.

Об этом сообщают в Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), передают OstanniPodii.com.

Сразу после Большого взрыва Вселенная содержала только легкие элементы, такие как водород и гелий. Более тяжелые элементы, такие как кислород и углерод, образовались гораздо позже в ядрах самых первых звезд. На протяжении десятилетий астрономы пытались определить момент, когда эти «звезды первого поколения» начали рассеивать более тяжелые элементы по космосу. Однако древнейшие галактики, содержащие такие молодые, первичные звезды, настолько малы и тусклы, что определить их химический состав считалось почти невозможным — до сих пор.

Исследовательская группа под руководством Кимихико Накадзимы из Университета Канадзава, в состав которой входили Масами Оучи из NAOJ и Токийского университета, сосредоточилась на крошечной, чрезвычайно тусклой галактике под названием LAP1-B. Ее свет был увеличен в 100 раз благодаря явлению, которое называется «гравитационным линзированием», когда гравитация массивного скопления галактик действует как естественная гигантская линза. Наблюдая за этой точкой в течение более 30 часов с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», команда установила, что содержание кислорода в галактике составляет примерно 1/240 от содержания в Солнце.

«Меня мгновенно поразил чрезвычайный дефицит кислорода», — говорит Накадзима. «Обнаружение галактики в таком примитивном состоянии — это удивительно. Это химический след, который четко указывает на первичную галактику, запечатленную в мгновениях, наступивших сразу после ее образования».

Помимо своей первичной природы, галактика демонстрировала высокое соотношение содержания углерода к кислороду. Это уникальное соотношение элементов тесно согласуется с теоретическими прогнозами относительно вещества, рассеянного взрывами звезд первого поколения.

Новости по подобной теме:

		Формирование планет — это «гонка со временем»
		Впервые обнаружена молодая галактика с тремя сверхмассивными черными дырами
		Благодаря «скрытым» звездам ранние галактики могут быть гораздо массивнее, чем считалось ранее

Команда также обнаружила, что LAP1-B невероятно легкая — ее масса меньше, чем в 3 300 раз превышает массу Солнца — что означает, что большая часть галактики состоит из невидимой темной материи. Эта особенность, наряду с ее уникальным химическим составом, делает ее почти идеальным соответствием «ультратусклым карликовым галактикам» (UFD), которые астрономы сегодня находят вблизи нашей галактики Млечный Путь. Они чрезвычайно тусклые, малы и содержат очень мало звезд.

«UFD — это не только самые тусклые галактики; они состоят из древних звезд возрастом более 12 миллиардов лет и часто описываются как «окаменелости Вселенной», — объясняет Оучи. «Астрономы подозревали, что это могут быть остатки древнейших галактик Вселенной, поскольку в них отсутствуют тяжелые элементы, но у астрономов никогда не было прямой связи — пока мы не нашли LAP1-B».

Оучи продолжает: «Это огромная неожиданность — обнаружить, что LAP1-B выглядит именно так, как «предок», которого мы только представляли в теориях. Это помогает нам разгадать тайну, почему эти космические окаменелости сохранились в своей нынешней форме до наших дней».

Исследователи отмечают, что эта находка открывает новый способ отображения рождения элементов и формирования древнейших структур Вселенной. В дальнейшем команда собирается использовать «Уэбб» для поиска еще более примитивных объектов, стремясь найти самые первые галактики, когда-либо образовавшиеся.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature 13 мая. Помимо японских астрономов, соавторами работы являются ученые из Италии и Великобритании.

• телескоп Уэбба
• Галактики
• гравитационное линзирование